制冷薄膜可将物体表面的热量辐射至外太空，是一种新型环保的制冷器。如果将三层制冷薄膜组合在一起，将会有怎样的降温效果呢，它的降温性能是否能大幅提升？本文通过Comsol有限元仿真，来为大家揭晓答案。

一、建模过程

（一）几何和网格

这里建立了简单的二维几何，包括3个部分：内部的空气腔、外部保温层和三层制冷薄膜。

（二）材料

将3个几何部分赋予材料特性，材料特性如下表：

（三）物理场

因为降温与传热学相关，模型物理场采用<固体传热>。

1、初始值采用293K，相当于20℃；

2、无隔热边界；

3、热通量：模型四周与外界进行非辐射热扩散；

4、扩散面1：三层制冷器与大气（293K）进行辐射换热；

5、扩散面2：三层制冷器与外太空（3K）进行辐射换热。

二、结果分析

（一）温度场

三层制冷薄膜附近区域为蓝色，说明制冷薄膜的温度较低，有降温效果。中间层制冷器温度蓝色最深，说明上下层制冷薄膜提升了中间层的制冷性能。

（二）模型正中剖面的温度分布

曲线的自变量为制冷薄膜的间距，绿色曲线获得了最低的温度，说明制冷器间距为4mm时，制冷效果最好。

这样看来，传热学是不是非常简单呢。

若你还想知道影响多层制冷器降温效果的其它因素，可以亲自去探索。

1、若要获取本研究的模型，可私信：三层模型；

2、若你想安装Comsol多物理场有限元仿真软件，可私信：Comsol软件。

这款软件简直是要写论文而苦于没有试验数据的小伙伴们的福音。只需动动鼠标，各种试验数据可以源源不断，可以说不费吹灰之力。希望你也能早日完成论文。